Огстон
Cтраница 2
Электропроводность этанола, содержащего следы аммиака, медленно повышается при стоянии. Огстон [35] приписал этот эффект псевдомономолекулярной реакции ионизации С2Н5ОН - С2Н60 - Н ( кл 3 - Ю 8 с 1 при 25 С); вслед за этой лимитирующей стадией идет быстрая реакция ионов водорода с аммиаком. [16]
 |
Зависимость логарифма подвижности анализируемых веществ от логарифма длины сегментов этих вешеств при постоянном размере пор разделяющей матрицы. [17] |
В начальной области кривой подвижность изменяется слабо с ростом длины анализируемых веществ, т.е. для маленьких фрагментов селективность невысока. В этой области, называемой областью Огстона, размеры пор геля больше, чем размеры самих молекул, которые без заметного сопротивления проходят через гель. При этом молекулы могут сохранять свою глобулярную структуру. Это является причиной низкой селективности в данной области размеров молекул анализируемых веществ. [18]
Из этого уравнения видно, что описанная аномалия проявляется в большей степени в тех случаях, когда скорости седиментации компонентов близки. При больших разбавлениях эффектом Джонстона - Огстона можно пренебречь, так что на практике при анализе смесей необходимо экстраполировать данные к малым суммарным концентрациям белка. Однако такая экстраполяция может иногда осложняться изменением количественного соотношения компонентов, например за счет диссоциации, происходящей при разбавлении. Во всяком случае, часто приходится иметь дело со шлирен-пиками, едва выступающими над базальной линией. [19]
С помощью метода, сходного с только что описанным, было показано, что отнятие водорода от этилового спирта тоже представляет собой стереоспецифическую реакцию. Такого рода асимметрическая атака на симметричную молекулу легко объясняется теорией присоединения субстрата к ферменту в трех точках, предложенной Огстоном ( см. стр. [20]
Все эти методы требуют тщательной предварительной калибровки на монодисперсных фракциях. Они основаны на ступенчатом анализе седиментационной диаграммы: для каждого ее участка берутся, с учетом локальной концентрации, поправки типа (6.286) и учитывается эффект Огстона - Джонстона. Сам Болдуин, однако, признает, что такой способ, в общем, не лучше непосредственной экстраполяции q c ( s) к бесконечному разбавлению. Мы полагаем, что последняя, хотя и связана с некоторыми затратами времени, надежнее расчетных процедур, не имеющих достаточно строгого физического обоснования. [21]
Все эти методы требуют тщательной предварительной калибровки на монодисперсных фракциях. Они основаны на ступенчатом анализе седиментационной диаграммы: для каждого ее участка берутся, с учетом локальной концентрации, поправки типа (6.286) и учитывается эффект Огстона - Джонстона. Сам Болдуин, однако, признает, что такой способ, в общем, не лучше непосредственной экстраполяции qw ( s) к бесконечному разбавлению. Мы полагаем, что последняя, хотя и связана с некоторыми затратами времени, надежнее расчетных процедур, не имеющих достаточно строгого физического обоснования. [22]
Исследования Вуда и его сотрудников ( см. Wood, 1946) показали, что эфир пировиноградной кислоты с меченой карбоксильной группой превращается в эфир а-кетоглутаровой кислоты с одной меченой карбоксильной группой. Вначале было сделано заключение, что этот факт исключает участие, цитрата ( симметричной молекулы) в цикле. Однако Огстон ( Ogston, 1948) указал, что цитрат может быть асимметрически превращен в изоцитрат, если допустить, что цитрат присоединяется в трех точках к активному центру, у которого эти три точки не эквивалентны. [23]
На основании приведенных выше экспериментов получило широкое распространение мнение о том, что лимонная кислота не участвует в цикле даже несмотря на то, что была известна функция аконитазы. Считали, что если бы лимонная кислота была промежуточным соединением в цикле, то вследствие симметрии ее молекулы изотопная метка должна была бы равномерно распределиться между карбоксильным и - углеродными атомами. Однако Огстон [31] показал, что соединения, обладающие конфигурацией Caabd, нельзя исключить как промежуточные в биохимической цепи реакций на том основании, что вводимый изотоп распределяется асимметрически в соединении, образующемся из симметричного предшественника. Огстон предположил, что такие симметричные промежуточные соединения асимметрически фиксируются на поверхности фермента. Этот способ фиксации обычно называют трехточечным взаимодействием. [24]
Так, Тротман и др. [7] показал, что концентрация в области медленного компонента в двухкомпонентной системе, изменяется сильнее, чем это можно ожидать исходя из радиального разбавления; в действительности одновременно с радиальным разбавлением изменяются коэффициенты седиментации. Такая система описывается уравнением ( VIII. Эффект Джон-стона - Огстона является, таким образом, частным случаем некоторого более общего явления, связанного с взаимодействием белков; этот вопрос обсуждается ниже. [25]
Аконитаза млекопитающих действует на лимонную кислоту между центральным углеродным атомом и углеродом метилено-вой группы, ведущей свое происхождение от щавелевоуксусной кислоты. Таким образом, этот фермент различает две явно симметричные метиленовые группы. Подобное поведение фермента можно объяснить на основании теории Огстона [16] о присоединении субстрата к ферменту в трех точках, как показано на фиг. [26]
Понятие пространственной специфичности можно расширить, включив в него случаи, когда молекула субстрата, имеющая элементы симметрии, тем не менее ведет себя в ферментативной реакции как асимметричная. Например, лезо-углеродные атомы ведут себя в реакциях с ферментами так, как будто они имеют асимметричную структуру. Такая ситуация имеет место в случае цитрата, на примере которого Огстон [2] впервые указал, что в основе асимметрической реакции может лежать трехточечное связывание субстрата. На самом деле оказывается, что наличие двух специфических точек связывания совершенно достаточно для ориентации субстрата стереоспецифическим образом. [27]
На основании приведенных выше экспериментов получило широкое распространение мнение о том, что лимонная кислота не участвует в цикле даже несмотря на то, что была известна функция аконитазы. Считали, что если бы лимонная кислота была промежуточным соединением в цикле, то вследствие симметрии ее молекулы изотопная метка должна была бы равномерно распределиться между карбоксильным и - углеродными атомами. Однако Огстон [31] показал, что соединения, обладающие конфигурацией Caabd, нельзя исключить как промежуточные в биохимической цепи реакций на том основании, что вводимый изотоп распределяется асимметрически в соединении, образующемся из симметричного предшественника. Огстон предположил, что такие симметричные промежуточные соединения асимметрически фиксируются на поверхности фермента. Этот способ фиксации обычно называют трехточечным взаимодействием. [28]
Такое поведение легко понять, если вспомнить, что диа-стереомерные переходные состояния имеют различную энергию. В то же время это не означает, что такое поведение будет обязательно иметь место. Иначе говоря, это не означает, что механизм реакции таков, что обязательно проявится это потенциальное различие. Теорией Огстона [77] все же можно пользоваться, поскольку она связана с механизмом реакции и помогает понять, почему происходит процесс, который допустим термодинамически. [29]
В 1935 г. Мак-Ферлайн [2] сообщил, что результаты анализа смеси белков зависят от их общей концентрации. При повышении концентрации отношение медленных компонентов к быстрым, определенное по шлирен-диаграммам, возрастает. Педерсен [3, 4] связывал этот эффект с агрегацией. Джонстон и Огстон [5] установили, однако, что такое объяснение неверно. [30]
Страницы: 1 2 3